Бетонная смесь

 

Сущность изобретения: бетонная смесь включает молотый ваграночный граншлак производства чугуна 15-26%, отработанный щелочной раствор отпаривания деталей от меламиналкидных эмалей с соотношением раствор : отходы эмалей 1:(0,001-0,015) 7,65-9% и наполнитель из ваграночного граншлака производства чугуна остальное. Причем наполнитель содержит фракции 0.14-0,63; 0,63-2,5; 2,5-5 в соотношении соответственно 1:2,9:1,1. Молотый шлак затворяют щелочным отходом и на основе полученного вяжущего, используя шлаковый наполнитель, готовят образцы. Характеристики смеси: начало схватывания 2.45-4.10 ч, конец 11,15-12.40 ч, прочность 9-15 МПа, коэффициент размягчения 0.88-0,9. 1 зл-ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s С 04 В 28/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

BE OÌÑÒ80 СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фй ::

„ liATEHT% - T ьиьли

К ПАТЕНТУ

Остальное (21) 4870537/33 (22) 08.10.90 (46 30.08,93. БюлМ 32 (71) Запорожский автомобильный завод

"Ко мунар" (Производственное объедине.ни "АвтоЗАЗ" ) (72 Н П.Образцова. Л;А.Хорсун и Д.Н.Гонтар (73 Запорожский автомобильный завод

"Ко мунар"(Производственное обьединемие "АвтоЗАЗ и) ° (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 72492, кл. С 04 В 28/08, 1979. Авторское свидетельство СССР

М 966073, кл. С 04 В 28/08, 1980. (54)l БЕТОННАЯ СМЕСЬ,, Изобретение относится к составам бетонных смесей, применяемых преимуществе но для производства шлакощелочных ка ней на основе отходов машиностроител ного предприятия.

Цель изобретения — уменьшение пористо тн бетонной смеси при аайанной прочности, ;Цель достигается тем, что бетонная смесь для изготовления шлакоблочных камней, включающая молотый гранулированны шлак, щелочной компонент и шлаковый наполнитель, содержит в качестве молотого гра улированного шлака молотый ваграночны граншлак производства чугуна, в качеств щелочного компонента отработанный. ще очной раствор, образованный при отпа„„5U, 1838272 А3 (57) Сущность изобретения: бетонная смесь включает молотый ваграночный граншлак производства чугуна 15-26, отработанный щелочной раствор отпаривания деталей от меламиналкидн ых эмалей с соотношением раствор : отходы эмалей

1:(0,001-0,015) 7,65 — 9 и наполнитель из ваграночного граншлака производства чугуна остальное. Причем наполнитель содержит фракции 0,14-0,63; 0,63-2,5; 2,5-5 в соотношении соответствейно 1:2,9:1,1. Молотый шлак затворяют щелочным отходом и на основе полученного вяжущего, используя шлаковый наполнитель, готовят образцы.

Характеристики смеси: начало схватывания 2.45-4.10 ч, к.онец 11т15 — 12.40 ч, и рочность 9-15 МПа, коэффициент размягчения

0.88-0,9. 1 э.п.ф-лы, 2 табл. ривании иэделий от меламиналкидных эмалей, в качестве шлакового наполнителя немолотый ваграночный граншлак производства чугуна при следующем соотношении компонентов, мас. $:

Молотый ваграночный граншлак производства чугуна 15 — 26

Щелочный раствор с отходами эмали в соотношении

1:(0,001-0,015) = NaOH:

:отходы эмали . 7,65 — 9

Немолотый ваграночный граншлак производства чугуна

1838272

9,® B — О-СНг-$ СН О-СцНУ

0"(СН1)У Я СЗН Н(СК ) О гь

50 н о е

+2 сН-СМ-СН-с-О-с Н -О

О OH — !гНгО 55!

При этом наполнитель содержит фракции 0,14 — 0.63; 0,63-2,5; 2,5 — 5 в соотношении 1,1:2,8:1

Щелочной раствор с отходами эмали образуется на стадии удаления дефектных покрытий с деталей автомобилей, с заросших краской приспособлений конвейера. Эмаль

МЛ-1110 ГОСТ 20481 — 80 представляет собой суспензию пигментов в растворах алкидных и меламиноформальдегидных смол и органических растворителях с добавлением специальных добавок, Окраску изделий производят в окрасочных камерах методом распыления. В сушильной камере при тем-. пературе 130 С высыхание окрашенной по- 15 верхности происходит за счет испарения легколетучих растворителей и образования меламиналкидных полимерных пленок. Дефектные эмалевые покрытия с деталей, а также с приспособлений конвейера и решеток 20 окрасочной камеры снимают методом окунания изделий в ванны объемом 2 — 3 м с раствором NaOH 150-200 г/л при температуре, 85 — 95 С в течение нескольких часов, Со временем в рабочем растворе накапливаются остэт- 25 ки эмали, поэтому производят замену ванны.

Слитый отработанный раствор с концентрацией NaOH 100-150 г/л, сухим остатком 1 — 15 г/л, плотностью 1,01 — 1,05 г/см имеет гетероз генный состав, в котором твердая фаза пред- 30. ставляет собой остатки высохших при 130 С эмалей, а жидкая фаза — щелочной раствор с остатками несконденсированных смол от деталей окрасочной камеры, При охлаждении твердая фаза выпадает 35 в осадок, а в щелочном растворе остаются несконденсированные макромолекулы, образующие структурированные системы и связанные межмолекулярными силами сцепления. В случае меламиноформальде- 40 гидных и алкидных смол обычное взаимодействие между макромолекулэми усиливается эа счет наличия полярных групп.

Возникающие межмолекулярные силы (В андер-В вал ьса) имеют ориентационную 45 природу. Щелочной раствор с остатками смол представляет собой гель, устойчивый при комнатной температуре.

Мела тноформальбегцдния сиала

Н ON

1 Е

О-СН- Сн-СН- С- О-С б Н,-О

1 Ilg о=с-к е ®о .О-СК;Ж-CH О- С4Н, 9 ® I 0+9

О - (сН,)-М-,сф;Жс®;0

О О-С=О ® и

= O=C К4 Π— С-OH=CH

ОН Н

АлЮния сюм

К OH

I 1

О-СН-СН-.СН-С-О Сьн4 Ог

О=с-а . о —. О-СЫ - К- СН 0-С Н9 г

0-(СН ) — М;С Н вЂ” М- (СН ) =0=

О г с=а

Il

С6Н О OCH СЦ

ОН Н меламиналкидная смола

Пространственная ориентация происходит за счет избыточных зарядов азота и кислорода.

Ваграночный граншлак производства чугуна ПО"АвтоЗАЗ" содержит следующие компоненты: 7

SION 41-45 . АЬОз 16-18

FeO 1,8 — 2,2

МпО 0,8 — 1,2

СаО 32-35

MgO 3,8-4,2

S отсутствует

Грануляцию шлака производят при выгрузке его из вагранки следующей крупности: размер отверстий сита в свету, мм дно 0,14 0,315 0,63 1,25 2,5 5 полный остаток на сите. мас.7 100 98 92.3 79.670,4 22.2 7.1

1838272

5.

10 прочностных характеристик бетонной смеси. Увеличение содержания молотого граншлака увеличивает время начала схватывания, уменьшение его ниже 15

15 снижает его прочность. Изменение пределов по содержанию щелочного раствора влияет на качество бетонной смеси аналогично.

Были проведены испытания предла20 гаемой бетонной смеси по показателям пористости„щелочестойкости и водоаоглощению и сопоставлены с аналогичными показателями по прототипу.

Высокие показатели щелочестойкости

25 предлагаемой бетонной смеси связаны с тем, что в качестве затворяющего раствора использован высокощелочной раствор едкого натрия, а гранулированный ваграноч. ный шлак имее1 слвбакислую реакцию по

30 сравнению с кислым доменным шлаком, Во. допоглощение предлагаемой бетонной смеси более низкое по сравнению с прототипом за счет более плотной упаковки мнагокомпонентной системы, вхождения в ее структуру радикалов сконденсированных меламиналкидных смол и вытеснения ими молекул воды иэ пар.

Формула изобретения

1, Бетонная смесь, включающая молотый шЛак и напалнитель из одноименного шлака и щелочной отход, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью уменьшения пористости, она содержит в качестве шлака ваграночный граншлак производства. чугуна, а в качестве щелочного отхода — отработанный щелочной раствор.отпаривания изделий от .М

35

50

Ваграночный граншлак подвергают помолу до удельной поверхности 3000 — 4000 м /г, При затворении его водой наблюдают.. лабую гидратацию. Добавка затворяющего елочного раствора способствует ускорению этого процесса.

Молекулы щелочного алюмосиликата рисоединяют воду, обьем гелевидной фаы растет. Возникающее внутрифазное.давение отжимает избыточную воду, роисходит сближение частиц гидратов, начинают действовать присущие им силы взамного притяжения. При этом идет процесс онденсации с образованием кристалличекой структуры, стабилиэирующейся во вреени. Оставшиеся молекулы воды ключаются в эту структуру.

Синтезируется практически нераствоимая четырехкомпонентная система ег0 А!гОэ Я!Ог НгО. где Me — щелочной ме алл.

В случае использования растворов от аривания имеющиеся в щелочи остатки неконденсированных смол оказывают воеобразное влияние на кристаллическую труктуру. При взаимодействии щелочного аствора отпаривания с вяжущим происхо- . итодновременно процесс.набухания обраовавшегося щелочного алюмосиликата и заимодейств я его с гелем меламиналкидой смолы. Если при затворении вяжущего истыми щелочными растворами йдут проессы гидратации, набухания, вытеснения оды, то в данном случае внутрифазное авление (стадия вытеснения воды) силивается за счет приСутСтвующих в астворе остатков смол. При сушке наблюдается одновременная поликонденация смол и щелочных алюмосиликатоа. утем взаимопроникновения вяжущего и

Макромолекул смолы идет сшйвание четыР ехкомпонентной системы (R

Ф йг — остаток алкидной смолы.

При смешении наполнителя с полученным вяжущим образуется достаточно проиная .бетонная смесь, которую используют для производства шлакоблочных камйей.

Бетонную смесь готовят следующим образом.

Ваграночный граншлак производства чугуна, молотый до удельной поверхности

3500-4000 см /г, затворяют отработанным целочным раствором после отпаривания эмалей. На основе этого вяжущего, используя в качестве наполнителя немолотый ваграночный граншлак производства чугуна с фракциями 0,14 — 0,63; 0,63-2.5; 2,5 — 5 в соотношении соответственно 1,1:2,8:1, изготавливают образцы шлакоблочных камней с заданными прочностными характеристиками. Уплотнение производят прессованйем. Примеры составов бетонных смесей представлены в табл,1.

При изменении указанных пределов молотого ваграночного граншлака и щелочного компонента происходит ухудшение меламиналкидных эмалей с соотношением раствор.атходйэмали 1:(0,001-0,015) при следующем соотношении компонентов, мас., : указанный молотый .шлак — 15 — 26; указа нный щелочной . раствор — 7,65 — 9; наполнитель из укаэанного шлака — Остальное.

2. Смесьпоп1,отл ичающаясятем, что наполнитель содержит фракции 0,140,63; 0,63 — 2,5 и 2,5 — 5 мм в соотношении

1,1:2,9:1.

1838272

Марка бетона

Прочность при сжатии;

МПа

Количество компонентов, мас.f

Количество ще лочного раствора от массы смеси, Я

Пример

Коэффициент размягчения

0,88

7;65

77;35

0.88

75...

Э

75 .

4.10

10

12,40

100

0,9

Компонент смеси

Ваграночный, мОЯОтый гран шлак

Щелочной раствор с эмалью концентрации 10.%

Ваграночный, немолотый граналак ..

Ваграночный, молотый граншлак Щелочной раствор с эмалью. концентрацвм 10 $

Ваграночный,, немолотый граншлак

Ваграночный, .

МОЛОтый гран- шлак

Щелочной раегвор с эмалью кон- цемтрацйи10 .

Ваграночный, намолоты и граншлак

Сроки схватывания, ч начало конец

2.45 11.15

3,05, 11.35

Таблица 1

1838272

Таблица 2

Сравнительная характеристика бетонных смесей

Составитель H. Образцова

Редактор А. Ходакова Техред М.Моргентэл,, Корректор Л, Ливринц

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2898 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретейиям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К 35, Раушская наб., 4/5